的剧烈燃烧通过夹层水箱完成热水发生器的第一次换热，并起到保温和保护两方面作用。铝合金6010材料具有良好的耐腐蚀性。在空气中容易氧化，形成一种透明的铝氧化物薄膜。在铝合金表面形成了一层致密的氧化膜，阻止了碱性的腐蚀，拓宽了可以使用燃料的范围。
[0036]二、燃烧室内结焦问题的解决方案(旋风燃烧技术)
[0037]本实用新型采用基于旋风燃烧技术的燃烧室结构，生物质成型燃料由于本身成分的复杂性，其燃烧过程也很复杂，主要分为五个燃烧区间:(I)储热和干燥阶段，当温度达到100度时，生物质燃料进入干燥阶段，水分开始蒸发。(2)挥发份析出及木炭形成阶段，SP干馏阶段，当已经干燥的原料持续加热时，挥发份开始析出，挥发完毕后，最后剩下的就是木炭。(3)挥发份燃烧阶段，生物质燃料高温热解析出的挥发份在高温下开始燃烧，同时，释放大量的热。(4)固定炭燃烧阶段，(5)剩余灰分。因此，在燃烧室内设置有开孔的旋风管40，为燃烧室提供6M/S切向风力。生物质在燃烧室内完成1-4区间的燃烧过程。在正常燃烧状态时，由于切向力旋风的作用，形成双抛物线形状火体状态。底部为炭燃烧，顶部为挥发份剧烈燃烧。由于采用旋风技术，燃烧室内生物质在高温、足氧、充分扰动和混和、较长停留时间同时被满足，燃料气化后产生的可燃性气体在离开炉膛前达到完全燃烧，不会因温度低、缺氧、扰动混合不充分而产生高温裂解为碳黑的现象。
[0038]三、集成式(燃烧室+水箱、烟管+水箱)热交换和燃烧全程热量交换结构
[0039]本实用新型采用了集成(燃烧室+水箱、烟管+水箱)热交换结构，主体材料选用铝合金6010材料，耐腐蚀且导热快。水箱和燃烧室、水箱和管程燃烧烟管集成在一起，采用间壁式热量交换形式，既保证管外壁导热直接，又保证管壁恒定在一定的温度范围内。
[0040]四、飞灰现象的解决和三组自重除尘以及水幕除尘。
[0041]本实用新型采用了燃烧全程热量交换的工艺布局。燃烧室、管程烟管内部的燃烧均采用立式结构设计。在燃烧室燃烧过程中，较大的细小生物质采用旋风燃烧，燃烧充分，剩余一定数量的飞灰由于自重的作用，在六级管程烟管烟气转向室(清灰仓)180°转弯，实现除尘。使飞灰基本停留在清灰仓。同时，在停止燃烧阶段，控制器(图中没有显示)设置有吹灰工艺，保证了在停机阶段，燃烧室和六级烟管内灰尘被清理。将水幕除尘器安装在引烟机的最后面。因为经过水幕除尘器净化的空气含有水分，会对后面的管道内壁产生腐蚀，这样顺利通过水幕的净化空气，可直接排放到大气中，不会对引烟机造成堵塞和破坏。该水幕除尘器也具备较高的除尘效率，除尘效率可达99%以上。
[0042]从燃烧室到六级管程均设置水箱，同时在本实用新型顶部设置有余热水箱，热交换面积达到了最大值，使得热量交换更加充分。
[0043]五、间壁式逆流低热阻工艺设计
[0044]本实用新型采用间壁式热量交换方式，本实用新型在第六级管程(烟气温度最低)进冷水，在第一级管程(烟气温度最高)出热水。换热器中流体的相对流向为逆流设计。考虑到逆流时，沿传热表面水介质和烟气的温差分布较均匀。在冷、热流体的进出口温度一定的条件下，逆流的平均温差最大。假定传热面积不变，采用逆流时可使加热或冷却流体的消耗量降低。因此，本实用新型采用逆流工艺设计保证了热交换工艺条件达到最佳状态。
[0045]本实用新型独特之处在于燃烧室、管程烟管内部的燃烧均采用垂直结构设计，流体为立式水包管设计，这是一种能够减低热阻的设计。不同于目前国内采用的水平烟管或火包管的结构。
[0046]由于在六级管程烟管底部均设计有清灰仓，在停止燃烧阶段，控制器设置有吹灰工艺，保证了在停机阶段，燃烧室和六级烟管内灰尘被清理。有效的清理，使烟管内壁很难形成污垢层，金属壁的热阻相对较小。另外，为了消除间壁两侧粘滞于传热面上的流体薄层(称为边界层)的热阻，本实用新型设计有增压栗(图中没有显示)和引烟机，提高流体的流速和扰动性，减薄边界层，降低热阻提高给热系数。
[0047]以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种生物质热水锅炉，包括燃烧室、火焰和烟气通路、燃料装置、鼓风引风装置、进水出水装置以及除尘装置，其特征在于， 设有一个燃烧总成，该燃烧总成包括一个燃烧室，该燃烧室上面连接小储热水箱(13)而下面连接进风室，该燃烧室侧面连接燃料箱下面的送料绞龙，该进风室侧面连接鼓风机风管， 设有五个互相独立的大储热水箱，六个储热水箱之间通过水平管顺序连接构成热水通道，冷水进入第六储热水箱后，依次进入其相邻的储热水箱，最后由第一小储热水箱提供达到设计温度的热水， 在每一个储热水箱内安装有若干导热火管，火焰从第一小储热水箱内的导热火管中顺序进入相邻的储热水箱的导热火管中继续燃烧或者放热，火焰逐渐成为烟气且温度逐渐降低，最后被引烟机送入水幕除尘装置， 烟气与热水逆向流动， 在储热水箱顶面以及底面设有火焰或者烟气的通道，在位于上方的火焰或者烟气通道的上面设有余热水箱，在位于下方的火焰或者烟气通道以及进风室的下面设有清灰仓。2.根据权利要求1所述的生物质热水锅炉，其特征在于，燃烧室为圆柱筒形，由双层耐热耐腐蚀铝合金焊接而成，夹层为水箱，在燃烧室内设置有开孔的旋风管，为燃烧室提供6M/S切向风力。3.根据权利要求1所述的生物质热水锅炉，其特征在于，所述水平管的分布特点是上下交错方式，即冷水从第六水箱上部进入，六、五水箱之间的水平管位于下部，五、四水箱之间的水平管位于上部，四、三水箱之间的水平管位于下部，三、二水箱之间的水平管位于上部，二、一水箱之间的水平管位于第一水箱的下部。4.根据权利要求1所述的生物质热水锅炉，其特征在于，所述的水幕除尘装置包括与烟气通道连接的引烟机、水幕除尘器、除尘水、排烟口，引烟机将烟气引入水幕除尘器，在除尘水的连续打击下尘粒落入灰仓，相当干净的烟气通过排烟口排出。
【专利摘要】一种生物质热水锅炉，燃烧总成包括一个燃烧室，该燃烧室上面连接小储热水箱而下面连接进风室，该燃烧室侧面连接燃料箱下面的送料绞龙，该进风室侧面连接鼓风机风管，六个储热水箱之间通过水平管顺序连接构成热水通道，冷水进入第六储热水箱后，依次进入其相邻的储热水箱，最后由第一小储热水箱提供达到设计温度的热水，在每一个储热水箱内安装有若干导热火管，火焰顺序进入相邻的储热水箱的导热火管中继续燃烧或者放热，最后被引烟机送入水幕除尘装置，设有余热水箱和清灰仓。本热水锅炉广泛应用于机关、团体、学校。
【IPC分类】F23J15/04, F24H1/34, F24H9/18
【公开号】CN204987442
【申请号】CN201520329719
【发明人】李开明, 郑秋生
【申请人】安徽贵宏节能锅炉有限公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年5月20日